DE2308521A1 - Nachrichtensystem - Google Patents
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/155—Ground-based stations
- H04B7/17—Ground-based stations employing pulse modulation, e.g. pulse code modulation
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- H—ELECTRICITY
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- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
- H04B1/40—Circuits
- H04B1/44—Transmit/receive switching
- H04B1/48—Transmit/receive switching in circuits for connecting transmitter and receiver to a common transmission path, e.g. by energy of transmitter
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
Karl /.. -rose
Wio.^.5·. ..;.:;.,.; ,:.5.;, -,.; 1/32
vl/sta - Paris file: 4922-A 8023 Pullach, den 14. Febr.
vl/sta - Paris file: 4922-A 8023 Pullach, den 14. Febr.
THE BENDIX CORPORATION, Executive Offices, Bendix Center,
Southfiell, Michigan 43 075, Michigan, USA
Nachrichtensystem
Die Erfindung betrifft Nachrichtensysteme und insbesondere Nachrichtensysteme, die eine Verstärker- oder Relaisstation
beinhalten, um den Bereich des Systems zu erweitern. Verstärkerstationen sind bekanntlich bei Anwendungsfällen nützlich,
bei denen es wünschenswert ist, den Bereich eines bestimmten Nachrichtensystems zu erweitern. Die Verstärkerstation ist
normalerweise allgemein zentral in dem System angeordnet, bevorzugt auf einer hohen Konstruktion oder auf dem Gipfel eines
Berges, um Flächen zu erfassen, die aus einem unebenen Terrain bestehen. Eine Verstärkerstat Lon, die in einem künstlichen Satelliten
installiert ist, ermöglicht Nachrichtenverbindungen zwischen Stationen, die Taueende von Meilen voneinander getrennt
sind.
Man hat große Anstrengungen bei der Entwicklung eines auf gleicher Frequenz arbeitenden Verstärkers für ein Nachrichtensystem
unternommen. Man hat Zeitmultiplex- und Spaltkanalsysteme erstellt, getestet und verwendet. Diese Systeme sind jedoch
mit dem Nachteil behaftet, daß die Stationen in dem Netzwerk a'if unterschiedlichen Frequenzen oder auf unterschiedlichen
Zeitschlitzen arbeiten, um die bei Verstärkerstationen auftretenden Probleme zu überwinden, da es bis jetzt vollkommen
unmöglich war, eine Verstärkerstation zu erstellen, die
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gleichzeitig auf der gleichen "Frequenz empfängt und sendet.
Das zu beschreibende Nachrichtensystem enthält entfernt gele-■
gene Stationen, von denen jede in geeigneter Weise einen
durchgehend arbeitenden Empfänger und einen Sender enthält,
die durch einen Sprech-Druckknopfschalter erregt werden. Darüber hinaus enthält das System wenigstens eine auf gleicher
Frequenz arbeitende Verstärkerstation, deren Empfänger und
Sender gleichmäßig arbeiten. Bei dem System gelangt eine Modulationstechnik zur Anwendung, die sich mit einem wirkungsvollen Betrieb eines auf gleicher Frequenz arbeitenden Verstärkers vereinbaren läßt. Da die Stationen in dem Netzwerk alle
im wesentlichen gleich sind und auf der gleichen Frequenz arbeiten, so können sie anch ebenso gut direkt miteinander oder über die Verstärkerstation in Nachrichtenverbindung treten.
durchgehend arbeitenden Empfänger und einen Sender enthält,
die durch einen Sprech-Druckknopfschalter erregt werden. Darüber hinaus enthält das System wenigstens eine auf gleicher
Frequenz arbeitende Verstärkerstation, deren Empfänger und
Sender gleichmäßig arbeiten. Bei dem System gelangt eine Modulationstechnik zur Anwendung, die sich mit einem wirkungsvollen Betrieb eines auf gleicher Frequenz arbeitenden Verstärkers vereinbaren läßt. Da die Stationen in dem Netzwerk alle
im wesentlichen gleich sind und auf der gleichen Frequenz arbeiten, so können sie anch ebenso gut direkt miteinander oder über die Verstärkerstation in Nachrichtenverbindung treten.
In diesem System treten die Stationen in dem Netzwerk mit Hilfe einer Impulszeitmodulation in Verbindung, wobei entfernt
gelegene Stationen auf der Grundlage einer Sprechschaltereinrichtung arbeiten. Wenn beispielsweise eine entfernt gelegene Station sendet, so schaltet sie eine Trägerfrequenz mit einer relativ niedrigen Folgefrequenz ein und aus, u. zw. mit einer Impulslänge in der Größenordnung von einem Viertel der Impulsperiode. Während der Modulation bleibt die Impulsbreite und
die Impulsamplitude konstant, und die Zeit zwischen den Impulsen wird in Abhängigkeit von dem Modulationssignal verändert.
gelegene Stationen auf der Grundlage einer Sprechschaltereinrichtung arbeiten. Wenn beispielsweise eine entfernt gelegene Station sendet, so schaltet sie eine Trägerfrequenz mit einer relativ niedrigen Folgefrequenz ein und aus, u. zw. mit einer Impulslänge in der Größenordnung von einem Viertel der Impulsperiode. Während der Modulation bleibt die Impulsbreite und
die Impulsamplitude konstant, und die Zeit zwischen den Impulsen wird in Abhängigkeit von dem Modulationssignal verändert.
Ein Empfänger demoduliert das HF-Signal und gibt die Impulse
an eine Integrierschaltung ab. Da der Mittelwert der Spannung des Impulszuges oder der Impulsfolge effektiv durch das Modulationssignal im Sender verändert wird, erscheint die Modulation am Ausgang der Empfänger-Integrierschaltung. Das wiedergewonnene NF-Signal wird verstärkt und zum Ausgang des
Empfängers geschickt, in geeigneter Weise einem Lautsprecher
oder Kopfhörer.
an eine Integrierschaltung ab. Da der Mittelwert der Spannung des Impulszuges oder der Impulsfolge effektiv durch das Modulationssignal im Sender verändert wird, erscheint die Modulation am Ausgang der Empfänger-Integrierschaltung. Das wiedergewonnene NF-Signal wird verstärkt und zum Ausgang des
Empfängers geschickt, in geeigneter Weise einem Lautsprecher
oder Kopfhörer.
Bei diesem Modulationssystem besteht für die Stationen die
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Möglichkeit, daß jede mit jeder auf der Grundlage einer Spreeh-Schalteinrichtung über Entfernungen in Verbindung bleiben
kann, die nur durch die Eigenschaften dee Radiosignal-Pfades
begrenzt werden.
Das auf gleicher Frequenz arbeitende Verstärkerstationssystem
enthält einen Trägerfrequenz-Sender, der durch einen durch eine Spannung abstimmbaren Oszillator getastet wird, welcher
eine Grundfrequenz aufweist, die allgemein gleich ist der relativ niedrigen Steuerfrequenz der entfernt gelegenen Station.
Der Sender sendet Impulse aus, deren Impulsbreite nahezu gleich ist der Dauer der Impulse der entfernt gelegenen Station,
und die eine Nennfolgefrequenz aufweisen, die durch den spannungsveränderlichen oder abstimmbaren Oszillator bestimmt
wird. Der Empfangsabschnitt der auf gleicher Frequenz arbeitenden Verstärkerstation ist über logische Schaltkreise mit
dem Oszillator verbunden, welcher den Sender zwingt, seine
Impulse genau synchron mit irgendwelchen Impulsen zu senden, die er empfängt. Eine in dem Bereich der auf gleicher Frequenz
arbeitenden Verstärkerstation befindliche entfernt gelegene Station empfängt von der Verstärkerstation das identische Signal,
welches gleichzeitig von der entfernt gelegenen senden-ί den Station ausgesendet wird.
! Es ist somit Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe eine wechselseitige Nachrichtenverbindung
über einen einzigen Kanal möglich ist.
Auch ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, ein auf einer
einzigen Frequenz arbeitendes Nachrichtensystem zu schaffen, welches eine Verstärkerstation mit der Fähigkeit, auf der
gleichen Frequenz zu arbeiten, aufweist.
Auch ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Nachrichtensystem
des beschriebenen Typs zu schaffen, welches eine Verstärkerstation umfaßt, die auf der gleichen Frequenz arbeitf
η kann, wobei die Verstärkerstation gleichzeitig auf der
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gleichen Frequenz empfängt und sendet.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis
auf die Zeichnung. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer auf gleicher Frequenz arbeitenden
Verstärkerstation, die in geeigneter Weise beim Gegenstand nach der Erfindung zur Anwendung gelangen
kann;
Fig. 2 einen abgewandelten ~tromlaufplan, der im einzelnen die
.auf gleicher Frequenz arbeitende Verstärkerstati on von Fig. 1 veranschaulicht;
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer entfernt gelegenen Station, die beim Gegenstand der Erfindung zur Anwendung gelangt
;
Fig. 4 ein abgewandeltes Schaltbild, welches mehr im einzelnen die entfernt gelegene Station von Fig. 3 zeigt; und
Fig. 5 und 6 Zeitdiagramme von Signalen, die an verschiedenen
Stellen in der Schaltung von Fig. 2 auftreten und zur Erläuterung der Betriebsweise dieser Schaltung
dienlich sind.
In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. In Fig. 1 arbeitet ein Sägezahngenerator oder
Kippgenerator 3 als frei laufender Impulsgenerator, dessen
Ausgangsgröße aus einer Impulsfolge besteht, die hinsichtlich der von einem geschalteten Diskriminator 9 empfangenen Informationen
lagemoduliert ist. Die Ausgangsimpulse aus dem Oszillator
3 gelangen zu einer Verzögerungsschaltung 4, in ge- j eigneter Weise einem Univibrator, um also den Univibrator zu j
triggern, so daß ein Ausgangsimpuls für jeden diesem zugeführten Eingangsimpuls erzeugt wird. Von der Abfallflanke der
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Ausgangsimpulse des Univibrators wird ein Impulsgenerator 5 getriggert, so daß dadurch eine feste Zeitverzögerung zwischen
einem bestimmten Übergang der Ausgangsimpulse des Oszillators 3 und der Triggerung des Impulsgenerators 5 eingeführt
wird. Der Impulsgenerator 5 erzeugt einen Auagangsimpuls mit
konstanter Dauer, der dann dazu verwendet wird, den Sender einzuschalten, welcher daraufhin ein Bündel von Trägerfrequenzsignalen
in den Raum ausstrahlt, die einen Impuls von konstanter Dauer definieren, wobei der Impuls hinsichtlich vom
Schalter-Diskriminator 9 beim Oszillator 3 empfangenen Informationen
lagemoduliert ist, wie dies zuvor erläutert wurde.
Ein Empfänger 7, der an die Betriebsweise der Nachrichtenverbindung
des speziellen Systems angepaßt ist, ist mit Hilfe der gleichen oder einer parallel liegenden Einrichtung wie der
Sender an die Sendestrecke oder den Senderaum gekoppelt, so daß dieser auf den Sender 6, der diesem zugeordnet ist, antwortet
und ebenso auf ähnliche Sender anspricht, die Teil von anderen Sender-Empfängern innerhalb dem Netz sind. Der
Empfänger 7 enthält einen Begrenzungsverstärker 8, so daß die empfangenen Impulse dem Sehalt-Diskriminator 9 als Folge von
Rechteckwellen angeboten werden, u. zw. mit plötzlichen Übergängen
zwischen zwei festen Spannungs- oder Stromwerten. In dem geschalteten Diskriminator 9 werden die empfangenen Impulse
mit einem Impuls aus der Verzögerungseinrichtung 4 und dem Impulsgenerator 5 verglichen. Wenn der Schalter-Diskriminator
bestimmt, daß eine Koinzidenz des empfangenen Impulses mit dem gesendeten Impuls vorhanden ist, so erzeugt er kein Signal, um
die normalerweise frei laufende Ausgangsgröße des Oszillators 3 zu verändern. Sin vor dem örtlich gesendeten Impuls beginnender
Empfangsimpuls ändert jedoch die Ausgangsgröße in einer ersten Weise proportional zur Abweichung von der Koinzidenz,
und ein Empfangsimpuls, der zu einem späteren Zeitpunkt
als der örtlich gesendete Impuls auftritt, ändert die Ausgangsgroße
in ähnlicher Weise, jedoch im entgegengesetzten 'Sinn. Ein vor dem gesendeten Impuls beginnender und nach dem
gesendeten Impuls endender Empfangsimpuls erzeugt eine
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Nettoänderung, die proportional zur Abweichung von der Koinzidenz von Mittelpunkten der gesendeten und empfangenen Impulse
ist. Wie bereits erwähnt wurde, wird die Ausgangsgröße des Diskriminators 9 zum Oszillator 3 geführt, um dessen Tastverhältnis
bzw. Impulsperiode zu steuern, so daß eine Ausgangsgröße aus dem Diskriminator 9 im ersteren Sinn das Auftreten
des nächsten Impulses beschleunigt, und eine Ausgangsgröße im entgegengesetzten Sinn das Auftreten verzögert. Während also
die Verstärkerstation von Fig. 1 Impulse von einer entfernt gelegenen Station empfängt, sendet sie diese Impulse synchron
mit den empfangenen Impulsen zurück.
Fig. 2 zeigt ein abgewandeltes Schaltschema, welches die auf
gleicher Frequenz arbeitende Verstärkerstation desjenigen Typs
veranschaulicht, der für die Verwendung beim Gegenstand der
vorliegenden Erfindung geeignet ist. In Fig. 2 besteht das aktive Element des Oszillators 3 von Fig. 1 aus dem Unijunctiontransistor
13» dessen Source-Drain-Kreis in Reihe mit dem Widerstand
11 zwischen Masse oder Erde und einer Spannungsschiene 10 geschaltet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel führt die
Schiene 10 zu einer Stromquelle mit + 9 Volt. Der Basisanschluß
des Unijunctiontransistor3 13 ist mit einer Seite der
Kapazität 14 verbunden, deren andere Seite geerdet ist. Die Kapazität 14 hat einen Entladepfad, u. zw. führt dieser durch
den Unijunctiontransistor 13, der, wie dies noch gezeigt werden
soll, die Kapazität periodisch entlädt. Der Unijunctiontransistor besteht in dieser Schaltung geeignet aus einem Unijunctiontransistor
2 N 2646, einem Ringsilizium-PNP-Typ, und alle anderen Transistoren, die gezeigt sind, sind geeignet
2-N-2222-Transistoren, u. zw. Ringstarsilizium-NPN-Typen, die
sehr gut als schnelle Schalter verwendet werden können und ebenso in Verstärkern für allgemeine Zwecke bis in den VHF-Bereich.
Die aktiven Elemente der Verzögerungseinrichtung 4, die aus einem Univibrator besteht, sind die Transistoren 15, 16
und 17. Im Ruhezustand ist der Transistor 17 nicht leitend,
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und die Transistoren 15 und 16 sind gesättigt. Wenn die Kapazität
14 über den Unijunctiontransistor 13 entladen wird, so
wird ein negativer Impuls über die Kapazität 30 zur Basis des
Transistors 15 geleitet, so daß dadurch dieser letztere Transistor ausgeschaltet wird. Da der Kollektor-Emitterkreis
des Transistors 15 in Reihe mit dem Kollektor-Emitterkreis des Transistors 16 geschaltet ist, wird auch der Transistor 16
ausgeschaltet, wodurch die Spannung an der Basis und am Kollektor ansteigt, wodurch der Transistor 17 für eine Periode
gesättigt wird, die durch die Zeitkonstanten der Schaltung bestimmt ist. Bei dem gezeigten Aisführungsbeispiel beträgt die
Periode 6 Mikrosekunden. Nach der Srholzeit der Verzögerungseinrichtung
4 wird der Transistor 17 noch einmal ausgeschaltet, und die Transistoren 15 und 16 werden eingeschaltet. Die
Spannung am Kollektor des Transistors 16 fällt dann ab. Ein daraus resultierender negativ gerichteter Impuls gelangt durch
die Kapazität 31 zur Basis des Transistors 18, wodurch dieser
Transistor ausgeschaltet wird. Der Impulsgenerator 5 besteht
aus den Transistoren 13, 19 und 2°, wobei die Transistoren 18
und 19 gesättigt sind, und der Transistor 20 ausgeschaltet ist, u. zw. beim Ruhezustand des Impulsgenerators. Der Betrieb
des Impulsgenerators ist ähnlich der Betriebsweise der Verzögerungseinrichtung
4, so daß also dann, wenn der Transistor in den nicht leitenden Zustand getriggert wird, der Transistor
20 in den leitenden Zustand getriggert wird. Der resultierende Ausgangsimpuls des Impulsgeneratora 5 steht nunmehr
entweder am Kollektor des Transistors 19 oder 20 zur Verfügung. Der Ausgangsimpuls des Impulsgenerators, der bei dem
gezeigten Aus führ-ingsbeispiel eine Dauer von 8 Mikroaekunden
aufweist, wird dem Sender 6 zugeführt, um diesen Sender während des Ausgangsimpulses einzuschalten. Normalerweise
braucht nur eine Verbindung zwischen dem Sender 6 und dem Impulsgenerator 5 hergestellt werden, was von der Beschaffenheit
oder der Natur der Sendestrecke abhängig ist, auf welche der Sender arbeitet, und ebenso von dem Verfahren, den Sender
zu tasten.
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In ^ig. 2 besteht der Schalter-Diskriminator 9 aus den Traneistoren
21, 22 und 23 in Verbindung mit Dioden 24, 27, 28 und 29 und strombegrenzenden Vorrichtungen 25 und 26 in Verbindung
mit weiteren gezeigten zugeordneten Komponenten. Die Wiederaufladung der Kapazität 14 wird durch den Schalter-Diskriminator
in folgender Weise gesteuert: Unmittelbar nach der Entladung der Kapazität 14 durch den Unijunctiontransistor 13
steigt die Spannung des Kollektors des Transistors 16 von ca. C, 4 Volt auf die Versorgungsspannung an, in diesem Ausführungsbeispiel auf 9 Volt. Es fließt Strom durch die Diode 24 und
die strombegrenzende Vorrichtung 25 zur Kapazität 14. Obwohl
die strombegrenzende Vorrichtung 26 und die Diode 29 zwischen dem Kollektor des Transistors 16 und der Basie des
Unijunctiontransistors 13 in Reihe geschaltet sind, ebenso wie
die Diode 24 und die strombegrenzende Vorrichtung 25f wird der
durch die strombegrenzende Vorrichtung 26 fließende Strom durch den Transistor 23 nach Masse abgeleitet, der zu diesem
Zeitpunkt leitend vorgespannt ist unter der Annahme, daß kein Signal, momentan vom Empfänger 7 empfangen wird, so daß der
Transistor 22 nicht leitend ist. Es läßt sich erkennen, daß der Strom normalerweise durch die Diode 28 und die strombegrenzende
Vorrichtung 25 zur Basi3 des Unijunctiontransistors
13 fließen könnte. Die strombegrenzende Vorrichtung 25
ist jedoch aufgrund des Stromflusses durch die Diode 24 gesättigt,
und es wird daher kein zusätzlicher Ladestrom zur Kapazität 14 aufgrund der Diode 28 zu diesem Zeitpunkt geleitet.
Obwohl aus dem gleichen Grund kein zusätzlicher Ladestrom aufgrund der Diode 27 eingeführt werden kann, ist dieee Diode
zu diesem Zeitpunkt ebenfalls wirkungslos, da der Transistor 21 nun leitend ist, u. zw. aufgrund der hohen Spannung am
Kollektor des Transistors 20, wodurch die Anode der Diode 27 geerdet wird.
Am Ende des Ausgangsimpulses der Verzögerungseinrichtung 4 |
fällt der Kollektor des Transistors 16 auf eine niedrige Span- \
nung zurück. Es wird der Impulsgenerator 5, wie zuvor erlau- j
tert, getriggert, wodurch bewirkt wird, daß die Spannung am ;
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Knilektor des Transistors 2Γ auf Massepoteritial abfällt, und
dadurch die Basis des Transistors 21 geerdet wird, um den letzteren Transistor auszuschalten. Es wird daher gleichzeitig
mit der Unterbrechung de3 Ladepfades über die Diode 24 und die
strombegrenzende Vorrichtung 25 ein neuer Ladepfad über die Diode 27 und die strombegrenzende Vorrichtung 25 zur Kapazität
14 aufgebaut. Während der Periode des Ausgangsimpulses aus dem Impulsgenerator 5 wird die Aufladung der Kapazität 14
fortgesetzt. Es sei hervorgehoben, daß während dieser Zeit, auch wenn ein Signal durch den Empfänger 7 empfangen werden
j sollte, u. zw. entweder von einer entfernt gelegenen Station j oder gekoppelt von einem örtlichen Sender her, so daß der
J Transistor 22 leitend wird, wodurch der Transistor 23 aus- ! schalten kann, kein zusätzlicher Strom dem Pfad zugeführt
; wird, der die strombegrenzende Vorrichtung 26 und die Diode 29 ; enthält und zur Kapazität 14 führt, da dieser Strompfad bzw.
diese Stromversnrgungsquelle am Kollektor des Transistors 16 nun effektiv auf Masse liegt. Am Ende des Ausgangsimpulses des
Impulsgenerators 5 steigt die Spannung am Kollektor des Transistors 20 und damit an der Basis des Transistors 21 erneut
an, so daß der Transistor 21 erneut leitend wird, und die Anode der Diode 27 geerdet wird. Die Aufladung der Kapazität
14 wird jedoch über die Isolationsdiode 28 und die gleiche strombegrenzende Vorrichtung 25 fortgesetzt, bis die Kapazität
14 das Triggerpotential des Unijunctiontransistors 13 erreicht
hat. Wie an früherer Stelle erläutert wurde, ist der Betrieb der Schaltung von Fig. 2 zu diesem Zeitpunkt so weit
fortgeschritten, daß keine Ausgangsgröße aus dem Empfänger 7 mit Ausnahme derjenigen vorhanden ist, die vom zugeordneten
Sender 6 abgeleitet wird. Wenn somit kein von ferne einfallendes Signal empfangen wird, fließt der Ladestrom in die Kapazität
14 mit konstanter Geschwindigkeit oder Folge, die durch die Eigenschaften der strombegrenzenden Vorrichtung 25 bestimmt
ist.
Unter Hinweis auf Pig. 5 sei ferner angenommen, daß ein Signal von einer entfernt gelegenen Einheit an der Verstärkerstation
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vorhanden ist. Es sei auch angenommen, daß das Signal an der Verstärkerstation während der Periode des Ausgangsimpulses der
Verzögerungseinrichtung 4 ankommt, eine Situation, die normalerweise
auftritt, wenn die entfernt gelegene Einheit eine etwas kürzere natürliche Impuls-zu-Impulsperiode bzw. ein etwas
kürzeres natürliches Tastverhältnis als die Verstärkerstation aufweist. In Zeile A von Fig. 5 stellt eine positive Potentiallinie
39 das Potential dar, bei welchem der Unijunctiontransistor 13 getriggert wird, während die Sägezahnlinie 38
den Potentialwert darstellt, der an der Kapazität 14 ansteht bzw. über der Kapazität 14 herrscht. Die Kapazität 14 entlädt
sich gemäß der vertikal verlaufenden Linie 4^ auf eine Basisbezugsspannung
und lädt sich dann erneut sägezahnformig auf.
Wie an früherer Stelle erläutert wurde, wird nach der Entladung der Kapazität I4 die Verzögerungseinrichtung 4 getriggert,
um eine mit 52 in Zeile B der Fig. 5 bezeichnete Ausgangsgröße zu erzeugen. Die Entladezeit der Kapazität 14
ist die Zeit tß. Zum Zeitpunkt X^, der während der Periode des
Ausgangsimpulses der Verzögerungseinrichtung 4 auftritt, wird ein Impuls von einer entfernt gelegenen Station an der Verstärkerstation
empfangen. Dieser empfangene Impuls ist beispielsweise der Impuls 46 in Zeile D der Fig. 5. Unter Hinweis
auf Fig. 2 sei daran erinnert, daß während der Verzögerung die Aufladung der Kapazität 14 durch den Ausgangsimpuls über die
riode 24 und die strombegrenzende Vorrichtung 25 bei Abwesenheit
eines Empfangsimpulses erfolgt. Nach dem Auftreten des
Impulses 46 wird jedoch der Transistor 22 leitend, und es wird dadurch die Basis des Transistors 23 geerdet und dieser
Transistor ausgeschaltet. Ein neuer Ladekreis, bestehend aus der strombegrenzenden Vorrichtung 26 und der Diode 29, paral- j
IeI zum bestehenden Ladekreis, bestehend aus Diode 24 und j
strombegrenzender Vorrichtung 25, schafft die Möglichkeit, daß zusätzlicher Strom zur Kapazität 14 gelangen kann. Dieser zusätzliche
Ladestrom wird durch den Impuls 48 in Zeile E von Fig. 5 dargestellt. Während vor dem Empfang des von entfernt
kommenden Impulses die Kapazität 14 gemäß der Steigung 38 aufgeladen
wurde, wird nun zum Zeitpunkt 42 (Fig. 5) zusätzlicher
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Strom zur Kapazität geführt, so daß diese mit größerer Geschwindigkeit,
wie zwischen den Zeitpunkten 42 und 44 angezeigt, aufgeladen wird. Der Übersichtlichkeit halber ist die
Diskontinuität 41 in der Aufladecharakteristik der Kapazität j im Ausschnitt 41 a vergrößert gezeigt. Zum Zeitpunkt tp hört
der Impuls 52 auf, und es wird die früher am Kollektor des Transistors 16 positive Spannung ausgelöscht. Es wird daher
kein weiterer Strom zur Kapazität 14 über.die strombegrenzende
Vorrichtung 26 oder über die Diode 24 nach dem Zeitpunkt tp
geführt. Wie an früherer Stelle erklärt wurde, wird der Impulsgenerator 5 durch die Abfallflanke des Impulses 52 getriggert,
um dessen Ansgangsimpuls zu erzeiigen, der mit 45 in
Zeile 0 in Fig. 5 angezeigt ist. Der Impuls 45 schaltet den Transistor 21 aus, so daß zwischen dem Zeitpunkt tp und t^
(die Abfallflanke des Impulses 46) Strom zur Kapazität 14 über die Diode 27 und die strombegrenzende Vorrichtung 25 fließen
kann. Zum Zeitpunkt t ·, schaltet die Abfallflanke des Empfangsimpulses 46 den Transistor 22 aus, und es wird die positive
Spannung an der Anode der Diode 28 wieder hergestellt. Die strombegrenzende Vorrichtung 25 ist jedoch bereits durch den
durch die Diode 27 fließenden Strom gesättigt. Zum Zeitpunkt t. wird der Impuls 45 ausgelöscht, und der Tranaistor 21
wird erneut leitend, so daß dadurch die Anode der Diode 27 geerdet wird. Der Ladestrom der Kapazität 14 fließt nun durch
die Diode 28 und die strombegrenzende Vorrichtung 25, bis der Unijunctiontransistor 13 getriggert wird. Es läßt sich erkennen,
daß, während sich bei Abwesenheit eines Smpfangsimpul3es
die Kapazität gemäß der strichlierten Linie 43 aufgeladen hätte und zum Zeitpunkt 5^ entladen hätte, sie nun nach dem
Smpfang eines von ferne einfallenden Impulses und aufgrund der
Unregelmäßigkeit bei 41 gemäß der Linie 46 aufgeladen wird \md
zum Zeitpunkt 48 entladen wird, 30 daß also der Ausgangsimpuls des Verstärker-Senders in Synchronisation mit dem empfangenen .
Impuls geschoben wird.
Fig. 6 kann sehr nützlich dazu verwendet werden, die Betriebsweise
der Schaltung von Fig. 2 zu erläutern, wenn ein
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Abschnitt des von der Ferne stammenden Impulses an der Verstärkerstation
empfangen wird, u. zw. nach dem Ende des ortlieh gesendeten Impulses. Die Sägezahnkurve 38 stellt wiederum
die Aufladung der Kapazität 14 dar, und die Linie 39 stellt
erneut das Potential dar, bei welchem der Unijunctiontransistör
13 getriggert wird. Die vertikal verlaufende Linie 4r
stellt die Entladung bzw. den Entladungsverlauf der Kapazität 14 über den Unijunctiontransistor 13 dar, woraus das Erzeugen
des Verzögerungs-Ausgang^impulses, angezeigt bei 7°»
resultiert. Die Entladung der Kapazität Η erfolgt auch hier zum Zeitpunkt tr,. Zum Zeitpunkt der Ab fall flanke des Impulses
7^ erzeugt der Impulsgenerator 5 einen Ausgangsimpuls 72.
Es ist angenommen, daß zum Zeitpunkt t.,, einer Zeit, die etwas
hinter oder nach der Vorderflanke de3 Impulses 72 folgt, ein
von ferne einfallender Impuls 74 an der Verstärkerstation empfangen wird. Unter Hinweis auf Fig. 2 sei daran erinnert,
daß während des Ausgangsimpulses 72 des Impulsgenerators 5 der
Kollektor des Transistors 2C sich dem Massepotential nähert,
und dadurch der Transistor 21 ausgeschaltet wird, so daß die Kapazität 14 von der Leitung 1^ her über die Di^de 27 und die
strombegrenzende Vorrichtung 25 geladen werden kann. Obwohl ein von ferne einfallender Impuls während dieeer Zeit empfangen
werden kann, so daß der Transistor 22 leitend wird, und die Basis des Transistors 23 geerdet wird, und dieser Transistor
ausgeschaltet wird, kann, da am Kollektor des Transistors 16 keine Spannung ansteht, kein zusätzlicher Strom zur
Kapazität 14 über die strombegrenzende Vorrichtung 26 und die Diode 29 fließen. Am Ende des Impulses 72 wird jedoch der
Transistor 21 noch einmal leitend, so daß kein Strom durch die Diode 27 und die strombegrenzende Vorrichtung 25 zur Kapazität
14 geführt wird. Da darüber hinaus beim Vorhandensein einer angenommenen Empfängereingangsgröße der Transistor 22
leitend ist, ist keine Spannungstreibergröße an der Anode der Diode 28 verfügbar. Es sei daran erinnert, daß bei fehlen
eines Empfangsimpulses Strom durch die Diode 28 und die strombegrenzende
Vorrichtung 25 nach dem Ende des Impulses 72 zur Kapazität 14 geleitet wird. Es ist im Moment jedoch
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angenommen, daß eim Impulsabschnitt nach dem Ende des Impulses
72 empfangen wird, d. h. zwischen den Zeitpunkten t~
und t^. Während dieses letzteren Zeitintervalle befindet sich
die Spannung des Kollektors des Transistors 16 auf Massepotential, zusammen mit der Spannung an der Anode der Dioden 27
und 28, so daß kein Strom zur Kapazität 14 geführt werden kann. Dies ist in Zeile A von Pig. 6 durch die horizontal verlaufende
Linie zwischen den Punkten 6<~ und 62 dargestellt,
welche eine Unregelmäßigkeit 75 anzeigen. Der Übersichtlichkeit halber ist die Unregelmäßigkeit in dem Ausschnitt 75 a vergrößert
gezeigt. Bei der Vervollständigung des Empfangsimpulses, d. h. zum Zeitpunkt t,, wird der Transistor 22 nicht leitend,
und es steht an der Anode der Di ^de 28 eine Spannung zur Verfügung,
um dadurch Strom über die letztere Diode und die Strombegrenzungsvorrichtung 25 zur Kapazität 14 zu schicken.
Vom Punkt 62 an steigt die Kurve 33 sägezahnförmig an, bis das
Potential der Linie 39 an der Kapazität H erreicht ist. Es sei erwähnt, daß, wenn kein von ferne einfallender Impuls
empfangen worden wäre, die Kurve 38 vom Punkt 6Γ aus entsprechend
der strichlierten Linie 64 zum Punkt 66 angestiegen wäre, zu welchem Zeitpunkt die Kapazität 14 dann entladen worden
wäre. En geht somit hervor, daß die gesendeten Impulse von der
Verstärkereinheit mit den Impulsen synchronisiert werden, die von einer entfernt gelegenen Einheit empfangen werden. Der
zwischen den Zeitpunkten ±2 unä *i auftretende Impuls 76
kennzeichnet die Tatsache, daß während dieser Zeit kein Strom zur Kapazität 14 fließt.
In dem Fall, bei dem ein Impuls an der Verstärkerstation vor dem Sendeimpuls der Verstärkerstation von einer entfernt gelegenen
Station empfangen wird, und ein anderer Impuls an der Verstärkerstation nach dem von der Verstärkerstation gesendeten
Impuls von einer zweiten entfernt gelegenen Station
empfangen wir<l, wird der von der Verstärkerstation gesendete
Impui". eine Lage einnehmen, die einer Mitte zwischen den zwei
empfangenen Impulsen entspricht.
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Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer entfernt gelegenen Station,
die beim Gegenstand der Erfindung geeignet verwendet werden kann. Es sei zunächst angenommen, daß der Sprech-Schiebe3chalter
114 geschlossen ist, d. h. der Schalterabschnitt 114 b ist geschlossen, und der Schalterarm 114 a ist
mit dem Anschluß 115 verbunden. Ein frei laufender Kippgenerator
]C4, ähnlich dem an früherer Stelle beschriebenen Oszillator,
erzeugt eine Folge von Impulsen, die einem Impulsgenerator 106 zugeführt wird. In Abhängigkeit von diesen zugeführten
Impulsen erzengt der Generator 106 in ihrer Dauer genormte
Impulse. Die Dauer dieser Impulse ist allgemein gleich den Impulsen, die durch die Verstärkerstation gesendet werden. Die
vom Impulsgenerator 106 stammenden Impulse werden dem Tast-Sender
108 zugeführt, so daß dieser einen Ausgang3impuls mit
konstanter Dauer erzeugt, der aus einem Bündel von hoch frequenten Trägerwellen für jeden zugeführten Impuls besteht. Der
Impulsabstand wird in Einklang mit einem Nachrichtensignal verändert, welches in geeigneter Weise von einem Mikrophon zum
Anschluß 1(T- und durch den Verstärker 102 zum Oszillator 104
gelangt. Das resultierende Signal aus dem Sender 108 wird von der Antenne 112 ausgestrahlt.
Der Empfängerabschnitt besteht au3 dem Empfänger 110, der,
wenn der Sprech-Schiebeschalter 14 sich in der gezeigten Stellung befindet, die von der Antenne 112 aufgefangenen Signale
empfängt, so daß die Ausgangsgröße des Empfängers dann aus einer Folge von Impulsen besteht. Die in der Impulsfolge enthaltene
Nachricht wird durch den Integrator 116 wiedergewonnen, wird in dem Verstärker 118 verstärkt und steht am Anschluß
120 für eine auswertende Vorrichtung, geeignet einen
Kopfhörer, zur Verfügung.
Wenn die Einheit von Fig. 3 sich im Sendebetrieb befindet, wobei also der Schalter 114a mit dem Anschluß 115 verbunden
ist, und der Schalter 114 b geschlossen ist, wird ein Abschnitt des gesendeten Signals in den Empfängerabschnitt der
Einheit eingeführt und steht somit an den Kopfhörern der
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Einheit als Seitenton zur Verfügung.
In Fig. 4 sind der Impulsgenerator 1r6 und der Sender 108 im
wesentlichen identisch mit dem Impulsgenerator 5 und dem Sender
6 von Fig. 2. Es sei hervorgehoben, daß in dieser Figur
der Sprechschiebeschalter in der niedergedrückten Stellung oder Sprechstellung gezeigt ist. Der Unijunctiontransistor 13
und die Kapazitäten 14 und 3<" sind identisch mit in gleicher
Weise bezeichneten Elementen von Fig. 2. Wie zuvor wird die Kapazität 14 über den Unijunctiontransistor 13 entladen, wenn
das Potential über der Kapazität das Triggerpotential des Unijunctiontransistörs erreicht. In diesem Fall wird jedoch
die Kapazität 14 von einer positiven Spannungsleitimg über den Widerstand 125 aufgeladen. Die Werte der Elemente 14 und 125
werden durch den Gestalter des Systems so gewählt, daß die frei laufende Impulsfolgefrequenz der entfernt gelegenen Station
gleich ist der frei laufenden Impulsfolgefrequenz der Verstärkerstation. Die Aufladegeschwindigkeit der Kapazität
wird jedoch durch ein Rachrichtensignal verändert, welches am Anschluß 100 zugeführt wird, durch den Verstärker 102 verstärkt
wird und über die Kapazität 120 und den Widerstand 122 an die Basis des Unijunctiontransistors gekoppelt wird. Damit
werden nun die Ausgangsimpulse von einer entfernt gelegenen
Station in Einklang mit einem Eingangs-Nachrichtensignal impulslagemoduliert.
Der Entladevorgang der Kapazität 14 triggert über die Kapazität
30 den Impulsgenerator 106. Die Ausgangsimpulse aus dem
Impulsgenerator 106 tasten den Sender 108, um also über die
Antenne 112 in den Raum auszusenden. Wenn eine Nachricht
nicht langer gesendet werden soll, wird der Schiebe-Sprechschalter
114 losgelassen, wodurch die Spannungsschiene über den Schalterarm 114b vom Oszillator und vom Impulsgenerator
abgetrennt wird. Darüber hinaus verbindet der Schalterarm 114 a die Antenne 112 direkt mit dem Empfänger 110. Irgendwelche
empfangenen Impulse werden durch den Integrator demoduliert. Dieser Integrator besteht aus dem Widerstand 13*%
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in Reihe geschaltet mit den Induktivitäten 134 und 133, die
!zwischen den Empfänge raus gang und den Eingang des Verstärkers
118 geschaltet sind. Darüber hinaus besteht der Integrator
aus Filterkapazitäten 132, 136 und ΗΓ, von denen jede
eine Seite geerdet hat, und die andere Seite jeweils mit dem Verbindungepunkt zwischen den Elementen I30, 134, 138 und
verbinden ist. Die demodulierten Nachrichtenimpulse werden
durch den Verstärker 118 verstärkt Und stehen am Ausgangsanschlüß 12Γ zur Verfügung.
Es sei hervorgehoben, daß das Schaltbild einer entfernt gelegenen Station sehr ähnlich dem Schaltbild der Verstärkerotation
ist, u<, ZW4 was den Senderabschnitt betrifft. Die Ausnahme
besteht aus einer Einrichtung, durch die die Kapazität 14 geladen wird, und ebenso aus der Tatsache, daß die entfernt
gelegene Station die Verzögerungseinrichtung 4 der Schaltung von Fig* 1 nicht benötigt, und diese somit nicht vorgesehen
ist.
Hinsichtlich einer Verstärkerstation sei erwähnt 4 daß* wenn
die Verstä:fkersiation Nachrichten von einer Relaisstation verstärkt
* diöse unmittelbar vor und unmittelbar nach dem Senden
einen l&ipüls empfängt 4 Um der Verstärkefeinheit zu ermöglichen*
äich sehhell nach einer Sendung zu erholen* 30 daß sie
für deft Etöpf&hg eines Signals vorbereitet ist, muß die
Empfindlichkeit dieser Einheit ziemlich schwach ausgelegt werden. Im Falle der entfernt gelegenen Station wird jedoch der
Sender ausgeschaltet, wenn die Station empfängt. Daher kann
die Station auch ziemlich empfindlich ausgeführt werden. Für
den Fachmann geht nun hervor, daß ein Mikrophoneingang ähnlich
dem in Fig* 4 gezeigteh bei der Schaltung von Fig. 2 in Verbindung
mit einem Integrator, ähnlich demjenigen von Fig* 4,
dazu verwendet werden kanfl* eine gemeinsame Station zu erstellen,
diö senden* empfangen kann oder als Verstärker oder
Relaisstation arbeiten kann. Die zuvor erwähnte herabgesetzte Enüpfindlichkeit dieses Stätionstyps begrenzt natürlich den Bereich
des resultierenden Netzes. Darüber hinaus können
bestimmte Übergang3-Zeiteffekte den Bereich eines Systems begrenzen,
bei dem alle Stationen ähnlich der in Fig. 2 gezeigten aufgebaut sind.
Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in der Zeichnung veranschaulichten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung
vnn Bedeutung.
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Claims (2)
1./Nachrichtensystem mit einem auf gleicher Frequenz arbeitenden
Verstärker- oder Heiaissystem, welches wenigstens eine Verstärkerstation und zwei entfernt gelegene Stationen umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß eine entfernt gelegene Station einen Empfängerabschnitt (110), einen Senderabschnitt
(108) und einen Sprech-Schiebeschalter (114) zum Erregen des Senderabschnittes (108), ausschließlich bei
Betätigung des Sprechschiebeschalters (114), aufweist, und daß der Senderabschnitt (108) folgende Merkmale und Einrichtungen
enthält: Einrichtungen (14, 13) zum Erzeugen einer ersten Impulsfolge; eine Einrichtung (106) zum Einstellen
des Abstandes zwischen den Impulsen in der ersten Impulsfolge in Einklang mit einem zugeführten (100) Nachrichtensignal,
durch welches die erste Impulsfolge moduliert wird; eine Einrichtung (103) zum Senden der ersten
modulierten Impulsfolge; und daß weiter die Verstärker- oder "Relaisstation folgende Einrichtungen und Merkmale aufweist:
eine Einrichtung (Fig. 2; 4, 5) zum Erzeugen eines zweiten Impulszuges oder einer zweiten Impulsfolge; eine
Einrichtung (7) zum Empfangen von wenigstens der ersten Impulsfolge von einer entfernt gelegenen Station; Synchronisiereinrichtungen
(Fig. 2) zum Einstellen des Abstandes zwischen den Impulsen in der zweiten Impulsfolge, so daß
diese mit den Impulsen in der ersten modulierten Impulsfolge koinzidieren; und eine Einrichtung (6) zum Senden der
synchronisierten zweiten Impulsfolge.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisationseinrichtung folgende Einrichtungen und
Merkmale aufweist: ein Zeitsteuernetzwerk (9), welches an die Einrichtung (3) zum Erzeugen einer zweiten Impulsfolge
angeschlossen ist, um den Abstand zwischen den Impulsen der zweiten Impulsfolge herzustellen, daß die zuletzt genannte
Einrichtung (3) eine aktive Vorrichtung (13) aufweist, die an das Zeitsteuernetzwerk angeschlossen ist und
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auf einen ersten Energiezustand in diesem ansprechen kann, um dasselbe in einen zweiten Energiezustand zu schalten, so
daß dadurch die in diesem enthaltenen Schwingungen aufrechterhalten werden; eine Einrichtung, die auf die erete
modulierte Impulsfolge zur Steuerung der Rückkehr des Zeitsteuernetzwerkes (9) aus dem zweiten Snergiezustand in den
ersten Energiezustand ansprechen kann.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfängerabschnitt (7, 8) einer entfernt gelegenen Station
eine Einrichtung (114 a, 1H b) zum Empfangen von entweder
der ersteh modulierten Impulsfolge oder der zweiten synchronisierten Impulsfolge enthält und einen Impulsintegrator
(116) für die Wiedergewinnung des Nachrichtensignals umfaßt:
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